构成臭氧层的东西

你想知道臭氧层是由什么组成的吗?

我相信您一定听说过臭氧层,但让我简要介绍一下臭氧层。

地球由四个圈层组成,有些人称之为子系统,它们分别是:岩石圈,包含地球上所有非生物物质;生物圈,包含生物;水圈,包含水体;而我们主要关注的是大气圈,它包含空气及其组成成分。

您应该感兴趣的是,大气也由对人类生存至关重要的不同领域组成。

大气基本上由五个球体组成,即对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。

南极洲上空的臭氧层

平流层是我们听说的臭氧层所在的地方。 在这个地区,臭氧层对人类来说是安全的,保护我们免受来自太阳和太空的有害物质的伤害。 在地球表面上方约 9 至 18 英里(15 至 30 公里)处,平流层的一层含有大部分的大气臭氧。

当然,我们呼吸的空气包含在对流层中的臭氧分子。 但如果过量,这对我们的健康非常不利,因此,我们将它们作为对流层中的微量气体。

这是由燃烧化石燃料产生的氮氧化物和挥发性有机化合物造成的,这些化石燃料来自野火、车辆和工业排放。由此可见,我们为什么需要停止燃烧化石燃料。

专注于我们拥有臭氧层的平流层。 平流层可能不像对流层那么重要,但我可以告诉你,我们大气层中的所有领域都非常重要,没有它,人类的厄运迫在眉睫。

平流层不仅是臭氧的安全位置,而且对我们的天气等也有很大影响。 尽管大量臭氧层包含在平流层中,但臭氧层延伸到平流层之外。

可以说地球被称为臭氧层的透明球体覆盖。

知道了这一点,让我们看一下主题。

构成臭氧层的东西

臭氧层基本上由臭氧组成。 现在,什么是臭氧? 小时候,我震惊地发现臭氧只是经过太阳反应的氧气。 地球上有丰富的氧气,当其中一些氧气穿过对流层时,会受到来自太阳的紫外线辐射。

在这个区域,太阳的紫外线会破坏氧分子(O₂ )的化学键,使其能够自由移动。但它不会长时间自由移动,因为它会与附近的氧分子结合,形成臭氧分子(O₃ )。

臭氧分子的形成

三个氧原子松散地连接在一起形成淡蓝色的氧同素异形体,称为臭氧。 它是一种不稳定的气体,会逐渐分解成氧分子。 尽管臭氧对人类极为重要,但它具有刺鼻的气味。

三个氧原子构成了被称为臭氧 (O3) 的高活性气体。 它发生在平流层、行星的高层大气和行星的低层大气(对流层)。 臭氧对地球上的生命有正面和负面的影响,这取决于它在大气中的位置。

在臭氧-氧气循环中,紫外线辐射不断地产生和破坏平流层中的臭氧。

在平流层中,分子氧吸收紫外线并分解成两个快速移动的原子。 这些快速移动的氧原子附近的空气分子(氮和氧)会减慢它们的速度,使它们与分子氧微弱地连接以产生臭氧。 如果他们旅行得太快,他们只会反弹!

高层大气被它们与空气分子交换的能量加热。 当氧分子和氧原子结合时会产生臭氧。 臭氧吸收紫外线的能力使高层大气保持温暖,这导致臭氧分裂回氧原子和氧分子。

一旦氧原子再次缓慢移动,臭氧就会像以前一样重新形成。 通过平流层,臭氧被分散。 臭氧是一种分散在 20 到 30 公里范围内的气体,所以如果将其压缩成固体,它的厚度只有一张纸板。 紫外线在我们的大气层富含氧气之前就到达了地球表面,这阻止了生命在陆地上的形成。

重要的是要记住,德裔瑞士化学家 Christian Friedrich Schönbein 于 1839 年首次发现并分离出臭氧。它的名字,臭氧,来自希腊语“ozein”,意思是“闻”。

但为什么臭氧对我们很重要?

很简单。一部分太阳辐射会被平流层中的臭氧层吸收,阻止其到达地球表面。最重要的是,臭氧层会吸收 UVB 辐射,UVB 是一种紫外线。许多负面影响都与 UVB 有关,包括皮肤癌、白内障、某些农作物受损以及对海洋生物的危害。

臭氧层如何保护我们。

人类活动导致大气中排放含有氯和溴原子的化学物质。这些物质会引发臭氧层中的一系列过程,在特定气象条件下会破坏臭氧分子。臭氧层在全球范围内都在损耗,而南极上空的极端损耗通常被称为“臭氧空洞”。北极上空的臭氧损耗也刚刚开始加剧。

结语

尽管这些气体的大规模生产已经停止,但它们仍在平流层中,尽管它们正在大量下降。

由于国际社会在处理这一问题上的立场,预计到 2050 年,中纬度地区的臭氧层将恢复到 1980 年前的水平,而极地地区的臭氧层将在 2065 年恢复到 1980 年前的水平。

那有多远?

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